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1、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造第1期MachineryDesign&Manufacture2012年1月文章編號(hào):1001—3997(2012)01-0094-03基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分析水李華強(qiáng)賀向新秦建國(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院,呼和浩特010051)AnalysisofplanetarygeardrivesystembasedOfvirtualprototypingLIHua-qiang,HEXiang—xin,QINJian—guo(InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051,China)【摘要】利用實(shí)體建模軟件U
2、G建立了減速器行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī),并利用UG與動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS,將虛擬樣機(jī)導(dǎo)入到ADAMS中建立仿真模型。齒輪嚙合中輪齒間除了滾動(dòng)接觸外還存在相應(yīng)的滑動(dòng)接觸,使艙齒間具有較大的摩擦了,針對(duì)傳統(tǒng)赫茲理論形成的齒面接觸力計(jì)算沒有考慮齒間摩擦,將摩擦系數(shù)引入計(jì)算,得到了齒輪之間的接觸力曲線變化。應(yīng)用UGNX的“高級(jí)仿真”模塊,建立行星輪有限元模型,通過解算器NXNASTRAN對(duì)有限元模型進(jìn)行分析求解,得到行星輪在接觸力作用下應(yīng)變和應(yīng)力分布情況,再根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)零件參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使行星輪的結(jié)構(gòu)既滿足設(shè)計(jì)要求,又達(dá)到體積小和成本低。關(guān)鍵詞:行星齒輪;接觸力;滑動(dòng)摩
3、擦;優(yōu)化【Abstract】Thevirtualprototypeoftheplanetarygeardrivesystemwhichistheoutputmechanismofthereducer,isbuiltwith3DsolidmodelingsoftwareUG.ThereareinterfacesamongUG,dynamicalandsimulativeanalyzingSoftwareADAMS.ThenthevirtualprototypemodelisimportedintoADAMStobuildasimulationmode1.Thereisnoto
4、nlyroilingcontactbutalsoslidingcontactbetweengearteeth,SOthatagreatslidingfrictionisavailable.Becausethefrictionbetweentoothsurfacesisnotconsideredinthegenerale—quationoftoothsurfacecontactfatiguestrengthbasedonhertztheory,itintroducesthefrictioncoefficientintotheequationtoobtainvariationc
5、urvesforcontactforcesbetweengears.AfterwardsbyapplyingUGNX7.0‘AdvancedSimulation’module.a(chǎn)finiteelementmodelforplanetarygearisestablished,whichwillbeanalyzedandsolvedbyNXNASTRANsolvertogninthestrainandstressdistributionofthegearundercontactforce.Finallypartparametersareoptimizedaccordingtot
6、hedesignrequirementtomakeplanetarygearstructuremeetdesignrequirementswithlesssizeandlowercostatthesametime.Keywords:Planetarygear;Contactforces;Slidingfriction;Optimization中圖分類號(hào):TH132,O313文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1引言真模型。通過仿真在實(shí)際工作中的運(yùn)動(dòng)來測試所建模型,為三維模型的設(shè)計(jì)提供更加可靠的數(shù)據(jù),得到最佳的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。減速機(jī)構(gòu)是在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩作用的機(jī)械裝置。它
7、可以通過不同的級(jí)數(shù)及不同的齒數(shù)比來實(shí)2行星齒輪三維實(shí)體建模及模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換現(xiàn)不同的傳動(dòng)比,達(dá)到降低轉(zhuǎn)速的目的。漸開線行星齒輪減速器2.1建立三維實(shí)體模型作為減速機(jī)構(gòu)的一種,通常采用幾個(gè)行星輪同時(shí)傳遞載荷,使功由于ADAMS所提供的實(shí)體造型功能并不適合于復(fù)雜3D曲率分流。差動(dòng)齒輪不僅具有傳動(dòng)比范圍大、效率高、體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)面的構(gòu)建,所以采用某公司的三維建模軟件UG,建立參數(shù)化齒輪平穩(wěn)、噪聲低等優(yōu)點(diǎn),還可用于速度的合成與分解或用于變速傳實(shí)體模型,同時(shí)利用UG中的裝配模塊,把所建立好的參數(shù)化齒輪動(dòng),廣泛應(yīng)用于冶金、_T程機(jī)械